低温管壳式换热器的管板连接方式和工艺

一、低温管壳式换热器管子与管板的连接方式

管子与管板的连接方式有胀接、焊接、胀接+焊接等。

• 普通管壳式换热器通常选用焊接的连接方式，保证管子与管板连接的密封性能及抗拉脱强度。
• 对于低温管壳式换热器，由于工作介质和使用条件的要求，低温管壳式换热器管子与管板的连接方式选用胀接+焊接。胀接可消除缝隙腐蚀和提高焊缝的抗疲劳性能。

低温管壳式换热器管板胀接按工艺的不同可分为机械胀接、爆炸胀接、液压胀接、脉冲胀接等。机械胀接采用滚珠进行胀管，具有操作简便、制造成本低等优点，因此得到了广泛应用。

二、低温管壳式换热器管子与管板胀接制造工艺

1、 试胀

        正式胀接之前应该进行试胀。试胀的目的是验证胀管器的质量，验证预定的管子与管板孔的结构是否合理，检验胀接部位的外观质量及接头的密封性能，测试胀接接头的抗拉脱强度，寻找合适的胀管率，以制定出满足质量要求的胀接工艺。试胀应在试胀工艺试板上进行，试板应与产品管板的材料、厚度、管板孔大小一致，试板上管板孔的数量不少于5个。试胀用管子的材料、规格应与产品用管子一致，试胀用管子的长度一般为管板厚度加50 mm。试胀前应根据胀管率计算出管子胀接后的管径，胀管率可按JB/T 9619—1999《工业锅炉胀接技术条件》推荐的计算式进行估算。胀管率应在0. 9% ~2. 2%范围内选取。胀管率小于0. 9%为欠胀，此时管子胀后未产生足够的塑性变形，不能保证胀接质量。胀管率大于2. 2%为过胀，此时管子胀后产生过大的塑性变形，加工硬化现象严重，易导致管子出现裂纹等缺陷，管板也可能产生塑性变形而使胀后的管板不能有效回弹，从而影响胀接接头的性能。胀管率应根据胀接方式而定，制造该低温管壳式换热器时根据试胀结果取胀管率为1%。

        胀接过程应由初胀和终胀两步完成，这样可防止一次胀接变形量过大导致管子出现裂纹等缺陷，也有利于提高胀接接头的胀紧度。初胀是消除管子与管板孔间隙的胀接过程，终胀是把管子胀到要求尺寸的胀接过程。

2、工艺试验

        工艺试验包括密封试验、拉脱强度试验、解剖检验。密封试验是在专用装置上进行水压密封性试验，检查低温管壳式换热器胀接接头的严密性;拉脱强度试验是检验管子与管板脱离强度的试验;解剖检验是把胀接接头分解后检查胀接处是否存在起皮、皱纹、裂纹、切口和偏斜等缺陷，检查胀接过渡部分是否有突变以及喇叭口根部与管壁的结合状态是否良好，检查管子与管板孔外壁接触表面的印痕和啮合状态。

3、正式胀接

        低温管壳式换热器管、板正式胀接之前管子应逐根进行水压试验，对管子端部进行清洗，清除锈蚀、油污等杂物。胀管时应按试胀结果确定合适的胀管率，测量管子端部直径及管板孔直径，并进行合理的分组搭配，保证胀接质量。胀接时管子因受挤伸长对管板产生作用力，胀按顺序安排不合理易导致管板变形。低温管壳式换热器管、板比较合理的胀接顺序是从管板中央区开始胀接，然后放射性向四周胀接。胀接环境也很重要，胀接应在0℃以上进行。胀接时应防止润滑油流入管子与管板孔的间隙中。正式胀接过程应与试胀过程一致，由初胀和终胀两步完成，最后进行低温管壳式换热器管子和管板的焊接。